CN102744160B - 一种硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，将硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿、加水调浆后进入等可浮作业进行矿物等可浮浮选；浮选泡沫流入反浮选搅拌槽，调浆后进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿；等可浮浮选槽内产品进入正浮选搅拌槽，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿。本发明工艺充分利用了各矿物天然可浮性的差异，浮选药剂用量小，选矿废水可以循环利用，分选效率高，工艺指标优，所得磷精矿中MgO含量较低，精矿质量高，最终产品磷精矿综合成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种磷矿选矿工艺，特别是涉及一种适合中等品位MgO含量在1.0%-3.5%之间的沉积型硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺。
背景技术
沉积磷块岩矿（含磷矿物为胶磷矿）是世界磷矿资源中最主要的磷矿石，占世界磷矿总储量的70%以上，其中储量最大最难选的为中低品位硅钙质胶磷矿。对这类矿石在选矿过程中必须同时排除碳酸盐和硅酸盐杂质后，才能满足磷肥加工的要求。目前对这种类型矿石的选别比较成熟的选矿工艺为正反浮选，正反浮选工艺的实质是混合浮选，首先通过正浮选混合浮起可浮性相近的磷矿物和碳酸盐矿物，排除大量的硅酸盐脉石矿物和部分碳酸盐脉石矿物，然后对正浮选粗精矿（主要是磷矿物和白云石）再进行反浮碳酸盐矿物，以降低精矿含镁量，获得低镁磷比的优质磷精矿。正反浮选工艺的选矿技术指标是先进的，该工艺所获得磷精矿质量高，MgO含量低，符合湿法磷酸用矿的质量要求。但是常规正反浮选工艺存在明显的不足：①正浮选泡沫量大，易造成“机械夹杂”， 正浮选不仅要浮起磷矿物，还要浮起碳酸盐矿物，浮选上浮量大，浮选过程不易控制和稳定，易造成泡沫的“机械夹杂”和输送困难，降低浮选过程的选择性；②浮选药剂用量大，首先是碱耗量大，碳酸钠用量一般在4kg/t以上，其次是相应酸耗也大，由于反浮选需要在弱酸性介质中进行，而正浮选是在碱性介质中进行的，矿浆从碱性（pH 9-10）调至弱酸性（pH 5-6）需要消耗较多的酸；③回水利用困难，由于正浮选泡沫全部进入反浮选系统进行反浮选降镁，造成酸性水过多，不能直接返回正浮选系统利用，造成选矿废水回收利用困难；④选矿成本高，由于药剂用量大及选矿废水必须处理才能回收利用等因素，造成选矿成本高。正因为存在上述技术经济问题，制约着胶磷矿正反浮选工艺的工业化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种更为合理的、分选性高的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下的技术方案来实现。本发明是一种硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其特点是，其步骤如下：
将硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至质量浓度为20—40%的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入用量为3—10 kg/t原矿的调整剂水玻璃和用量为0.5—2.0 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，调浆后的物料进入等可浮作业进行矿物等可浮浮选，含有碳酸盐脉石矿物和一部分磷矿物进入浮选泡沫；
浮选泡沫流入反浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为3—10 kg/t原矿的反浮选调整剂无机酸和用量为0.5—2.0 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，所述的无机酸硫酸、磷酸或两者的混酸，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为反浮选尾矿X2，排出堆放，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K2；
等可浮浮选槽内产品进入正浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为1.0—3.0 kg/t原矿的正浮选pH调整剂碳酸钠和用量为1.0—3.0 kg/t原矿的捕收剂PA-2进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿X1，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K1；K1与K2合并即为最终磷精矿。
反浮选捕收剂PA-64（脂肪酸混合捕收剂）和正浮选捕收剂PA-2（脂肪酸复配捕收剂）为中蓝连海设计研究院生产的市售产品，市场上可以买到。生产商：中蓝连海设计研究院，联系地址：江苏省连云港市朝阳路西51号。
本发明所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺技术方案中：正浮选系统产生的精、尾矿水可以返回等可浮浮选和正浮选系统进行循环利用；反浮选系统产生的精、尾矿水可以返回反浮选系统进行循环利用。
本发明所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺技术方案中：硅钙质型胶磷矿矿石的组成一般为：P2O5品位为20-30%，MgO质量含量为1-3.5%，酸不溶物A.I的质量含量为10-40%。本发明方法特别适全于MgO含量在1.0%-3.5%之间中等品位的硅钙质型胶磷矿，也适用于其它品位硅钙质型胶磷矿的选矿。
本发明所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺技术方案中：碳酸盐脉石矿物反浮选的流程结构可由粗选作业组成，或者由粗选和泡沫再选作业共同组成，泡沫再选作业中矿返回反浮选粗选作业。
本发明所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺技术方案中：正浮选系统的流程结构由粗选和一次精选作业组成，一次精选作业中矿返回正浮选粗选搅拌槽；如需获得更高品位的精矿则可以将一次精选泡沫进行二次精选，二次精选中矿返回一次精选作业；或将二次精选泡沫进行三次精选，三次精选中矿返回二次精选作业。
与现有技术相比，本发明工艺具有以下优点，成功地实现了中等品位硅钙质胶磷矿的选矿富集：
（1）充分利用了各矿物天然可浮性的差异，先浮易浮矿物，在硅钙质胶磷矿中，矿物的可浮性顺序为：白云石矿物，胶磷矿，硅质矿物，等可浮分选工艺的实质是先浮出易浮的白云石矿物和部分胶磷矿，再浮出可浮性稍差的胶磷矿，然后进行各自分离提升磷精矿品位。
（2）等可浮分选工艺根据矿物的天然可浮性采用分段浮选，浮选泡沫量少，这样不仅能保证浮选过程较高的选择性，而且浮选过程容易控制和稳定，降低浮选泡沫的“机械夹杂”和输送困难。
（3）浮选药剂用量小，等可浮分选工艺根据矿物的天然可浮性进行浮选，不需要强行抑制易浮矿物，而且只有部分矿物进入反浮选排镁系统，与正反浮选工艺相比，捕收剂用量和酸用量大为降低。
（4）选矿废水可以循环利用，实现废水零排放，等可浮分选工艺产生的酸性废水较少，可以返回反浮选系统进行循环利用，而正浮选系统产生的精、尾矿水也可以返回粗选和正浮选系统进行循环利用，不象正反浮选工艺，产生的酸性水过多，不能直接返回正浮选系统利用，造成选矿废水回收利用困难。
（5）本发明工艺还具有分选效率高，工艺指标优，所得磷精矿中MgO含量较低，精矿质量高，最终产品磷精矿综合成本较低等优点。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面参照图1，进一步描述本发明的具体技术实施方案，以使本领域技术人员进一步理解本发明，而不构成对本发明权利的限制。
实施例1，一种硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其步骤如下：
将硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至质量浓度为20%的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入用量为3kg/t原矿的调整剂水玻璃和用量为0.5 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，调浆后的物料进入等可浮作业进行矿物等可浮浮选，含有碳酸盐脉石矿物和一部分磷矿物进入浮选泡沫；
浮选泡沫流入反浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为3 kg/t原矿的反浮选调整剂无机酸和用量为0.5 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，所述的无机酸硫酸、磷酸或两者的混酸，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为反浮选尾矿X2，排出堆放，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K2；
等可浮浮选槽内产品进入正浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为1.0 kg/t原矿的正浮选pH调整剂碳酸钠和用量为3.0 kg/t原矿的捕收剂PA-2进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿X1，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K1；K1与K2合并即为最终磷精矿。
实施例2，一种硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其步骤如下：
将硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至质量浓度为40%的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入用量为10 kg/t原矿的调整剂水玻璃和用量为2.0 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，调浆后的物料进入等可浮作业进行矿物等可浮浮选，含有碳酸盐脉石矿物和一部分磷矿物进入浮选泡沫；
浮选泡沫流入反浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为10 kg/t原矿的反浮选调整剂无机酸和用量为2.0 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，所述的无机酸硫酸、磷酸或两者的混酸，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为反浮选尾矿X2，排出堆放，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K2；
等可浮浮选槽内产品进入正浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为3.0 kg/t原矿的正浮选pH调整剂碳酸钠和用量为1.0 kg/t原矿的捕收剂PA-2进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿X1，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K1；K1与K2合并即为最终磷精矿。
实施例3，一种硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其步骤如下：
将硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至质量浓度为30%的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入用量为6kg/t原矿的调整剂水玻璃和用量为1.0 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，调浆后的物料进入等可浮作业进行矿物等可浮浮选，含有碳酸盐脉石矿物和一部分磷矿物进入浮选泡沫；
浮选泡沫流入反浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为6 kg/t原矿的反浮选调整剂无机酸和用量为1.0 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，所述的无机酸硫酸、磷酸或两者的混酸，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为反浮选尾矿X2，排出堆放，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K2；
等可浮浮选槽内产品进入正浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为2.0—3.0 kg/t原矿的正浮选pH调整剂碳酸钠和用量为1.5 kg/t原矿的捕收剂PA-2进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿X1，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K1；K1与K2合并即为最终磷精矿。
实施例4，实施例1-3中任何一项所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺中：正浮选系统产生的精、尾矿水返回等可浮浮选和正浮选系统进行循环利用；反浮选系统产生的精、尾矿水返回反浮选系统进行循环利用。
实施例5，实施例1-4中任何一项所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺中：硅钙质型胶磷矿矿石的组成为：P2O5品位为20-30%，MgO质量含量为1-3.5%，酸不溶物A.I的质量含量为10-40%。
实施例6，实施例1-5中任何一项所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺中：碳酸盐脉石矿物反浮选的流程结构由粗选作业组成，或者由粗选和泡沫再选作业共同组成，泡沫再选作业中矿返回反浮选粗选作业。
实施例7，实施例1-6中任何一项所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺中：正浮选系统的流程结构由粗选和1-3次精选作业组成，精选作业中矿依次返回前道粗选或精选作业。
实施例8，硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺实验一。
将P2O5品位为20%，MgO含量为3.5%，A.I酸不溶物为30%的硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至浓度为20%的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入调整剂水玻璃3 kg/t原矿和反浮选捕收剂PA-64 2.0 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入等可浮作业进行矿物等可浮浮选，浮出的泡沫产品流入反浮选搅拌槽，并向其中分别加入反浮选调整剂无机酸硫酸10 kg/t原矿和反浮选捕收剂PA-64 2.0 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为反浮选尾矿X2，排出堆放，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K2；粗选槽内产品进入正浮选搅拌槽，并向其中分别加入正浮选pH调整剂碳酸钠1.0 kg/t原矿和捕收剂PA-2 1.0 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿X1，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K1。K1与K2合并即为最终磷精矿；且上述正浮选系统产生的精、尾矿水可以返回粗选和正浮选系统进行循环利用，反浮选系统产生的精、尾矿水可以返回反浮选系统进行循环利用；本实施例中反浮选系统的流程结构由粗选和泡沫再选作业共同组成，泡沫再选作业中矿返回反浮选粗选作业；正浮选系统的流程结构由粗选和三次精选作业组成，三次精选中矿返回二次精选作业，二次精选中矿返回一次精选作业，一次精选作业中矿返回正浮选粗选搅拌槽。
实施例9，硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺实验二。
将组成为：P2O5品位为25%，MgO含量为2.0%，A.I酸不溶物为35%的硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至浓度为30%的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入调整剂水玻璃10 kg/t原矿和反浮选捕收剂PA-64 1.2 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入等可浮作业进行矿物等可浮浮选，浮出的泡沫产品流入反浮选搅拌槽，并向其中分别加入反浮选调整剂无机酸磷酸3 kg/t原矿和反浮选捕收剂PA-64 1.2 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为反浮选尾矿X2，排出堆放，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K2；粗选槽内产品进入正浮选搅拌槽，并向其中分别加入正浮选pH调整剂碳酸钠2.0 kg/t原矿和捕收剂PA-2 2.0 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿X1，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K1。K1与K2合并即为最终磷精矿；且上述正浮选系统产生的精、尾矿水可以返回粗选和正浮选系统进行循环利用，反浮选系统产生的精、尾矿水可以返回反浮选系统进行循环利用；本实施例中反浮选系统的流程结构由粗选和泡沫再选作业共同组成，泡沫再选作业中矿返回反浮选粗选作业；正浮选系统的流程结构由粗选和二次精选作业组成，二次精选中矿返回一次精选作业，一次精选作业中矿返回正浮选粗选搅拌槽。
实施例10，硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺实验三。
将组成为：P2O5品位为30%，MgO含量为1.0%，A.I酸不溶物为20%的硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至浓度为40%的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入调整剂水玻璃6 kg/t原矿和反浮选捕收剂PA-64 0.5 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入等可浮作业进行矿物等可浮浮选，浮出的泡沫产品流入反浮选搅拌槽，并向其中分别加入反浮选调整剂无机酸混酸6 kg/t原矿和反浮选捕收剂PA-64 0.5 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为反浮选尾矿X2，排出堆放，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K2；粗选槽内产品进入正浮选搅拌槽，并向其中分别加入正浮选pH调整剂碳酸钠3.0 kg/t原矿和捕收剂PA-2 3.0 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿X1，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K1。K1与K2合并即为最终磷精矿；且上述正浮选系统产生的精、尾矿水可以返回粗选和正浮选系统进行循环利用，反浮选系统产生的精、尾矿水可以返回反浮选系统进行循环利用；本实施例中反浮选系统的流程结构由粗选作业组成；正浮选系统的流程结构由粗选和一次精选作业组成，一次精选作业中矿返回正浮选粗选搅拌槽。
实施例11，硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺实验四。
原矿P2O5品位为22.38%，MgO含量为2.46%，磨矿细度为200目93%，浮选浓度为30%，等可浮作业加入水玻璃7.0 kg/t，捕收剂PA-64 1.5 kg/t，反浮选加入混酸6.0kg/t，捕收剂PA-64 1.5 kg/t，反浮选流程为粗选和泡沫再选流程构成，泡沫再选作业加入混酸1.0 kg/t，泡沫再选作业中矿返回反浮选粗选作业；正浮选部分加入碳酸钠1.0 kg/t，捕收剂PA-2 1.5 kg/t，正浮选流程为一次粗选二次精选闭路流程，二次精选中矿返回一次精选作业，一次精选作业中矿返回正浮选粗选搅拌槽；选别后可获得最终P2O5 品位为30.26%，MgO为 0.79%的合格磷精矿产品，P2O5回收率为80.67%。
实施例12，硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺实验五。
原矿P2O5品位为25.86%，MgO含量为1.43%，磨矿细度为200目85%，浮选浓度为33%，等可浮作业加入水玻璃6.0 kg/t，捕收剂PA-64 1.0 kg/t，反浮选加入混酸4.0kg/t，捕收剂PA-64 1.0 kg/t，反浮选流程仅为粗选作业；正浮选部分加入碳酸钠2.0 kg/t，捕收剂PA-2 2.0 kg/t，正浮选流程为一次粗选二次精选闭路流程，二次精选中矿返回一次精选作业，一次精选作业中矿返回正浮选粗选搅拌槽；选别后可获得最终P2O5 品位为32.85%，MgO为 0.42%的优质磷精矿产品，P2O5回收率为83.89%。
Claims (5)
1.一种硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其特征在于，其步骤如下：
将硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至质量浓度为20—40%的矿浆，然后流入搅拌槽，再向矿浆中分别加入用量为3—10 kg/t原矿的调整剂水玻璃和用量为0.5—2.0 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，调浆后的物料进入等可浮作业进行矿物等可浮浮选，含有碳酸盐脉石矿物和一部分磷矿物进入浮选泡沫；
浮选泡沫流入反浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为3—10 kg/t原矿的反浮选调整剂无机酸和用量为0.5—2.0 kg/t原矿的反浮选捕收剂PA-64进行调浆，所述的无机酸为硫酸、磷酸或两者的混酸，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为反浮选尾矿X2，排出堆放，反浮选槽内产品为反浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K2；
等可浮浮选槽内产品进入正浮选搅拌槽，并向其中分别加入用量为1.0—3.0 kg/t原矿的正浮选pH调整剂碳酸钠和用量为1.0—3.0 kg/t原矿的捕收剂PA-2进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿X1，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿K1；K1与K2合并即为最终磷精矿。
2.根据权利要求1所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其特征在于：正浮选系统产生的精、尾矿水返回等可浮浮选和正浮选系统进行循环利用；反浮选系统产生的精、尾矿水返回反浮选系统进行循环利用。
3.根据权利要求1或2所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其特征在于，硅钙质型胶磷矿矿石的组成为：P2O5品位为20-30%，MgO质量含量为1-3.5%，酸不溶物的质量含量为10-40%。
4.根据权利要求1或2所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其特征在于：碳酸盐脉石矿物反浮选的流程结构由粗选作业组成，或者由粗选和泡沫再选作业共同组成，泡沫再选作业中矿返回反浮选粗选作业。
5.根据权利要求1或2所述的硅钙质胶磷矿等可浮分选工艺，其特征在于：正浮选系统的流程结构由粗选和1-3次精选作业组成，精选作业中矿依次返回前道粗选或精选作业。
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